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Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)

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Was ist chemischer Sauerstoffbedarf (CSB)?

Der Chemische Sauerstoffbedarf ist als Summenparameter ein Maß für die Summe aller im Wasser vorhandenen, unter bestimmten Bedingungen oxidierbaren Stoffe. Er gibt die Menge an Sauerstoff (in mg/l) an, die zu ihrer Oxidation benötigt würde, wenn Sauerstoff das Oxidationsmittel wäre. Der CSB wird verwendet, um die kurzfristigen Auswirkungen von Abwasser auf den Sauerstoffgehalt des aufnehmenden Gewässers zu messen.

CSB versus BSB

Wie der CSB kann auch der biochemische Sauerstoffbedarf (BSB) gemessen werden, um den Grad der Verschmutzung in einer Wasserprobe abzuschätzen. Der CSB beschreibt die Menge an Sauerstoff, die für den chemischen Abbau von Schadstoffen erforderlich ist, während der BSB die Menge an Sauerstoff angibt, die für den biologischen Abbau von organischen Schadstoffen durch Mikroorganismen erforderlich ist.

Es besteht eine Korrelation zwischen CSB und BSB, die jedoch experimentell festgestellt werden muss, bevor ein Parameter zur Beschreibung des anderen verwendet wird. In der Regel wird die CSB-Analyse (die eine viel schnellere und genauere Methode ist) verwendet, um den BSB anhand der festgestellten Korrelation abzuschätzen.


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Warum den chemischen Sauerstoffbedarf (CSB) messen?

Wenn der Ablauf einer Kläranlage in die Umwelt eingeleitet wird, kann das zu einer Verschmutzung der aufnehmenden Gewässer durch organische Stoffe führen. Hohe CSB-Werte im Abwasser weisen auf hohe Konzentrationen organischer Stoffe hin, die den gelösten Sauerstoff im Wasser vermindern können, was negative Auswirkungen auf die Umwelt hat und die gesetzlichen Bestimmungen verletzt. Um die Auswirkungen zu bestimmen und letztendlich die Menge der organischen Verschmutzung im Wasser zu begrenzen, ist der CSB eine wichtiger zu messender Parameter.

Bei Hach® finden Sie Messgeräte, Verfahren, Schulungen und Software für die Messung und das Management des CSB bei der Abwasseraufbereitung.

 

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Für welche Prozesse ist eine Überwachung des chemischen Sauerstoffbedarfs erforderlich?

Der Zulauf einer Kläranlage enthält einen hohen Anteil an organischen Stoffen, und die Kläranlage muss die "organische Belastung" reduzieren, bevor sie das Wasser in einen Vorfluter einleitet.

Der CSB dient dazu, die Abwasserbelastung zu messen, die Effizienz des Klärprozesses zu bewerten und die Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben sicherzustellen.

  • Primäre Behandlung:

    Klärbecken oder Absetzbecken verlangsamen den Abwasserfluss, damit sich Schwebstoffe absetzen können. Oberflächenabschäumer fangen alle aufschwimmenden Öle und Fette auf. Mit Hilfe dieser mechanischen und physikalischen Verfahren werden etwa 30 % der organischen Stoffe aus dem Abwasser entfernt und in den Feststoffbereich der Anlage geleitet.

  • Sekundäre Behandlung:

    Hier werden lebende Organismen eingesetzt, um den Abbau organischer Stoffe zu unterstützen. Im Belüftungsbecken wandeln Bakterien und Mikroorganismen biologisch abbaubare organische Stoffe in Kohlendioxid und Wasser um. Durch diese Umwandlung werden organische Stoffe reduziert, wodurch der CSB verringert wird.

  • Grenzwerte für den Ablauf:

    Die Grenzwerte für die Einleitung sind von Anlage zu Anlage unterschiedlich und hängen von den Merkmalen des aufnehmenden Gewässers, den Auswirkungen auf das Leben im Wasser, und anderen Faktoren ab. In den Einleitungsgenehmigungen ist jeweils die Höchstkonzentration für BSB oder CSB festgelegt.

Um die Vorschriften einzuhalten, müssen BSB oder CSB im Zulauf beim Eintritt in die Anlage, vor den mechanischen Siebverfahren und am Ende der Behandlung im Ablauf gemessen werden.

Bei der Auswahl einer Methode zur Analyse des CSB ist es wichtig, Folgendes zu beachten:

  • Spezifische Anforderungen
  • Verwendetes Oxidationsmittel
  • Wie schnell sind Ergebnisse erforderlich
  • Genauigkeit und Präzision der Messung
Dieses Absetzbecken verlangsamt den Durchfluss des Abwassers, damit sich Schwebstoffe absetzen können.

Wie wird der chemische Sauerstoffbedarf überwacht?


Hach Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) LCK-Küvettentest, LR (15-150 mg/L CSB), 25 Tests

Laboruntersuchungen

LCK314, CSB-Küvettentest 15-150 mg/L O₂


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Vorteile der CSB-Messung

  • Der CSB ist am besten geeignet für die schnelle und häufige Überwachung der Effizienz von Kläranlagen.
  • Diese Methode ist genauer als der BSB (mit einer relativen Standardabweichung von 5-10 %) und bietet eine relativ kurze Analysezeit (2 Stunden Aufschlusszeit) im Vergleich zum BSB-Test, der 5 Tage dauert.
  • Die CSB-Messung wird (anders als die BSB-Messung) durch toxische Stoffe in der Probe nicht beeinträchtigt.
  • Änderungen des CSB-Wertes zwischen Zulauf und Ablauf können parallel zum BSB-Gehalt erfolgen und die BSB-Ergebnisse ergänzen.

Einschränkungen des CSB-Tests

  • Einige organische Verbindungen werden bei der CSB-Methode nicht vollständig oxidiert.
  • die CSB-Messung kann durch Chlorid-Ionen gestört werden.

Häufig gestellte Fragen

Kann der CSB gemessen werden, während die Küvette noch heiß ist?

Es wird nicht empfohlen, die Küvetten zu messen, ehe sie Raumtemperatur erreicht haben. Die Messung kann ungenau sein, und eine heiße Reagenzienküvette könnte das Messgerät beschädigen.

Ist das Umschwenken der Küvette bei der CSB-Methode wichtig, nachdem der Aufschluss durchgeführt wurde?

Der von den Kunden am häufigsten übersehene Schritt bei der CSB-Analyse ist der Schritt des Umschwenkens der Küvetten. Nach dem Aufschluss (bevor die Küvette abgekühlt ist!), muss die Küvette mehrmals umgeschwenkt werden. Dadurch wird jegliches Kondensat in die umgesetzte Probe zurückgeführt. Die Küvette darf nicht unmittelbar vor dem Einsetzen in das Gerät erneut umgedreht werden. Die ungelösten Partikel müssen Zeit haben, sich auf dem Boden und außerhalb des Lichtwegs des Messgeräts abzusetzen.

Was sind die wichtigsten Störfaktoren für den CSB?

Chlorid ist die wichtigste Störgröße bei der CSB-Bestimmung. Jede CSB-Küvette, bei der die Dichromat-Methode Anwendung findet, enthält Quecksilbersulfat. Dieses verhindert die Chlorid-Störung bis zu dem im Verfahren angegebenen Wert.

Warum misst man nicht einfach den TOC, um die Auswirkungen einer organischen Belastung des Vorfluters zu beurteilen?

Die Messung des TOC ermittelt den Gehalt an organischem Kohlenstoff. Unterschiedliche organische Kohlenstoffverbindungen haben einen unterschiedlichen Sauerstoffbedarf. Die Messung des TOC allein gibt nicht unbedingt Aufschluss darüber, wie viel Sauerstoff von den organischen Stoffen in der Umwelt verbraucht wird. Oxalsäure und Ethanol zum Beispiel ergeben identische TOC-Werte. Aufgrund der unterschiedlichen Oxidationsstufen ist der Sauerstoffbedarf von Ethanol jedoch sechsmal höher als der von Oxalsäure. Das bedeutet, dass Ethanol eine größere Auswirkung auf den Gehalt an gelöstem Sauerstoff in einem Vorfluter haben wird. Die Messung des CSB anstelle des TOC ergibt ein klareres Bild davon, wie das aufnehmende Gewässer durch die organischen Abwässer beeinflusst wird.